你有沒有見過AGV小車在工廠里穿梭的場景？這些小家伙不僅不需要人操控，還能自己規(guī)劃最優(yōu)路線，輕松避開障礙，精準送貨到位。看起來就像“天生聰明”，但實際上，它們并不像人類那樣思考，而是靠一整套精密的算法在運作。

那么，AGV到底是怎么規(guī)劃路徑的？為什么它不會迷路，也不會像游戲里的NPC一樣卡在墻角？途靈機器人就來深入拆解AGV路徑規(guī)劃的奧秘，看它如何靠“數(shù)學頭腦”完成精準搬運！

1. AGV會自己找路？其實它是在“解數(shù)學題”！

AGV看起來像是在自由行走，實際上，它的每一步都是精確計算后的結(jié)果。它的路徑規(guī)劃，本質(zhì)上就是在解決一個數(shù)學問題：從A點到B點，怎么走最快、最順暢、最節(jié)能？

如果讓你去找一個陌生地點，你可能會：

打開導航，看看最短路徑怎么走；

避開紅燈多的路，選擇更順暢的路線；

如果遇到修路，繞道而行。

AGV的邏輯也是一樣的，但它是靠算法來執(zhí)行這些判斷。最常見的路徑規(guī)劃方法有以下幾種——這些方法組合起來，讓AGV的行駛路徑既精準又高效！

2. A-Star算法：AGV的“最優(yōu)導航員”

A-Star算法是一種常見的尋路算法，廣泛應用于AGV的路徑規(guī)劃中。它的工作原理很簡單：先計算出從起點到終點的所有可能路徑，再選擇最優(yōu)路線。

怎么理解？假設(shè)你要去一個目的地，A*算法會：

先列出所有可能的路線，比如高速、國道、小路；

給每條路線打分，考慮距離、紅綠燈、堵車情況；

選擇評分最高的路線，然后讓AGV按這條路線行駛。

優(yōu)點：

計算速度快，能迅速找到最短路徑；

適合結(jié)構(gòu)化環(huán)境，比如倉庫或工廠；

缺點：

遇到突發(fā)障礙時，AGV可能會“卡住”，需要額外的避障算法配合。

3. Dynamic A-Star算法：AGV的“老司機級”動態(tài)路徑規(guī)劃

A算法雖然好用，但它有個問題：如果途中突然出現(xiàn)障礙物，AGV就會懵逼，甚至會原地發(fā)呆。D（Dynamic A-Star）算法則專門解決這個問題。

D算法的核心是實時動態(tài)調(diào)整路徑，就像老司機開車遇到前方堵車，會立刻改道一樣。

舉個例子，假設(shè)AGV按照A算法規(guī)劃好的路線行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方有個障礙（比如叉車停在路中央），D算法就會：

立即重新計算一條新路徑；

選擇最近的可通行路線繞行；

避免“死鎖”，確保AGV能繼續(xù)工作，而不是站在原地等人來救它。

優(yōu)點：

適應復雜環(huán)境，適合動態(tài)變化的倉庫或工廠；

遇到障礙不會卡死，靈活性更高。

缺點：

計算量比A*算法更大，需要更強的算力支持。

4. 避障算法：讓AGV不會“撞墻”

有了路徑規(guī)劃，AGV知道怎么走了，但萬一途中突然有人或叉車經(jīng)過呢？這時候，就輪到避障算法上場了。

常見的避障方法有：

① 激光雷達避障（LIDAR）——“雷達掃描，自動繞行”

AGV配備的激光雷達會實時掃描周圍環(huán)境，360°無死角檢測障礙物。如果發(fā)現(xiàn)前方有障礙，它會立刻停下，或者自動繞行。

優(yōu)點： 高精度，適用于大型倉庫。

缺點： 對玻璃、鏡子等反光物體可能“誤判”，有時會造成不必要的停車。

② 超聲波避障——“像蝙蝠一樣探測前方”

超聲波傳感器能檢測近距離的障礙物，適合在狹小空間內(nèi)精準避障。

優(yōu)點： 成本低，適合小型AGV。

缺點： 只能檢測近距離，遠處的障礙物可能無法提前感知。

③ 視覺避障——“用攝像頭看世界”

AGV搭載攝像頭，利用圖像識別技術(shù)判斷前方是否有障礙。

優(yōu)點： 可以識別人和物體，避免撞到工人。

缺點： 對光線要求高，黑暗環(huán)境下識別效果較差。

5. 多臺AGV如何避免“堵車”？

如果只有一臺AGV，規(guī)劃路徑相對簡單。但當幾十臺AGV同時在工廠內(nèi)運行，它們?nèi)绾伪苊饣ハ喽伦。?這時候，就要用到多車調(diào)度算法。

常見的方法有：

蟻群算法——讓AGV像螞蟻一樣，自動選擇最優(yōu)路徑，避免扎堆；

拍賣算法——任務分配給離目標最近、能量消耗最低的AGV，避免重復搬運；

時間窗算法——AGV按順序出發(fā)，像高鐵錯峰運行一樣，確保路線不堵塞。

有了這些調(diào)度策略，哪怕工廠里有上百臺AGV，也能高效運作，不會像“早高峰的馬路”一樣擁堵不堪。

總結(jié)：AGV的“聰明”，其實是數(shù)學與算法的勝利！

AGV的路徑規(guī)劃并不依賴“思考”，而是基于數(shù)學計算、算法優(yōu)化和實時感知的結(jié)果。

A算法和 D算法負責規(guī)劃最優(yōu)路線；

激光雷達、超聲波、視覺避障讓AGV不會撞墻；

多車調(diào)度算法確保幾十臺AGV不會堵在一起。